專利名稱:燃料電池系統(tǒng)及其液體排出方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及燃料電池系統(tǒng)，特別涉及可以在燃料電池起動時使燃料電池組內(nèi)殘存的液體高效地排出的燃料電池系統(tǒng)以及其液體排出方法。
背景技術(shù)：
燃料電池作為環(huán)保型的清潔的電源而備受矚目。燃料電池使用氫氣等燃料氣體和空氣等氧化氣體通過電化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生電力。由于通過燃料氣體和氧化氣體的電化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生生成水(水蒸氣)，所以要在燃料電池的工作中將生成水適當(dāng)排出。
但是，在燃料電池的工作停止后再起動時燃料電池組內(nèi)殘存有生成水、結(jié)露水，如果保持原樣則難以平滑順利地再起動。作為除去該生成水、結(jié)露水的方法，考慮以高轉(zhuǎn)速使燃料氣體循環(huán)系統(tǒng)的循環(huán)泵工作，但會有噪音惡化的問題。
特開2003-317766號公報公開了在燃料氣體循環(huán)系統(tǒng)中設(shè)置清除閥，在產(chǎn)生水堵塞時打開清除閥，暫時提高燃料氣體的流量，由此消除水堵塞。
專利文獻1特開2003-317766號公報
發(fā)明內(nèi)容
但是，僅提高燃料氣體的流量，難以充分排出系統(tǒng)內(nèi)的液體(生成水、結(jié)露水)。
本發(fā)明的課題在于提供一種解決上述以往技術(shù)的問題，在燃料電池組的起動時，可以可靠且迅速地排出燃料電池組內(nèi)的液體的燃料電池系統(tǒng)。
為解決上述課題，本發(fā)明的燃料電池系統(tǒng)包括能夠?qū)⑷剂想姵亟M內(nèi)的至少液體排出的排出通路，其中，在所述燃料電池組的起動時，向所述燃料電池組內(nèi)供給比所述燃料電池組的通常工作時所供給的反應(yīng)氣體更高速度的反應(yīng)氣體。通過供給高速度的反應(yīng)氣體，可以將燃料電池組內(nèi)的殘留液體吹飛，并可靠且迅速地排出。此處，所謂反應(yīng)氣體意味著燃料氣體(氫氣)以及氧化氣體(氧氣或空氣)中的至少任意一方。反應(yīng)氣體的速度的程度依賴于燃料電池組、泵、配管形狀、氫氣箱的壓力、壓力調(diào)整閥等系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，例如進行1000升/分或以上，優(yōu)選為5000升/分或以上，更優(yōu)選為10000升/分或以上的高壓·高速的反應(yīng)氣體的供給。
根據(jù)本發(fā)明的燃料電池系統(tǒng)的一個方式，優(yōu)選的是，燃料電池組包括所述反應(yīng)氣體的供給口和排出口；所述反應(yīng)氣體，從所述供給口供給到所述燃料電池組內(nèi)，并從所述排出口向所述排出通路排出。
根據(jù)本發(fā)明的燃料電池系統(tǒng)的一個方式，優(yōu)選的是，在所述燃料電池組的起動時，向所述燃料電池組內(nèi)供給比所述通常工作時的反應(yīng)氣體的供給量大的供給量的反應(yīng)氣體。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由于供給大量的反應(yīng)氣體，所以可以將燃料電池組內(nèi)的殘留液體吹飛，并可靠且迅速地排出。
根據(jù)本發(fā)明的燃料電池系統(tǒng)的一個方式，優(yōu)選的是，在所述燃料電池組的起動時，將所述燃料電池組的內(nèi)壓設(shè)為負壓狀態(tài)從而向所述燃料電池組內(nèi)供給所述反應(yīng)氣體。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由于將燃料電池組的內(nèi)壓設(shè)為負壓，所以可以供給高速的反應(yīng)氣體或更大的量的反應(yīng)氣體。
優(yōu)選的是，負壓狀態(tài)是通過在供給所述反應(yīng)氣體前使所述燃料電池組發(fā)電而設(shè)定的。或者優(yōu)選的是，在排出通路上設(shè)置有泵；所述負壓狀態(tài)是通過驅(qū)動所述泵而設(shè)定的。
根據(jù)本發(fā)明的燃料電池系統(tǒng)的一個方式，優(yōu)選的是，在所述反應(yīng)氣體的供給源和所述燃料電池組之間具備可變調(diào)壓閥；在所述燃料電池組的起動時，改變所述可變調(diào)壓閥從而向所述燃料電池組內(nèi)供給比所述通常工作時的反應(yīng)氣體的供給壓高的高壓反應(yīng)氣體。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過可變調(diào)壓閥，可以供給高壓、高速的反應(yīng)氣體。
根據(jù)本發(fā)明的燃料電池系統(tǒng)的一個方式，優(yōu)選的是，還具備設(shè)置在所述反應(yīng)氣體的供給源和所述燃料電池組之間的調(diào)壓閥，和使所述調(diào)壓閥旁通的旁通通路。而且，在所述燃料電池組的起動時從所述旁通通路向所述燃料電池組內(nèi)供給所述反應(yīng)氣體，在所述燃料電池組的通常工作時經(jīng)由所述調(diào)壓閥向所述燃料電池組內(nèi)供給所述反應(yīng)氣體。
根據(jù)本發(fā)明的燃料電池系統(tǒng)的一個方式，優(yōu)選的是，在所述燃料電池組的起動時，實施多次所述反應(yīng)氣體的供給。由此，可以更可靠地進行殘留液體的除去。
根據(jù)本發(fā)明的燃料電池系統(tǒng)的一個方式，優(yōu)選的是，在所述排出通路上具備儲存部。由此，可以進行大量的反應(yīng)氣體的供給，或者可以不使其排出而暫時將其儲存。
根據(jù)本發(fā)明的燃料電池系統(tǒng)的一個方式，優(yōu)選的是，還具備用于向所述燃料電池組供給所述反應(yīng)氣體的供給通路，和連接在所述供給通路上，用于使從所述燃料電池組排出的所述反應(yīng)氣體返回到所述供給通路的循環(huán)通路。
優(yōu)選的是，在所述循環(huán)通路上具備儲存部。
更優(yōu)選的是，循環(huán)通路是排出通路的一部分。
根據(jù)本發(fā)明的燃料電池系統(tǒng)的一個方式，優(yōu)選的是，所述反應(yīng)氣體是燃料氣體。
優(yōu)選的是，在所述燃料電池組的起動時，以比所述通常工作時更高的速度向所述燃料電池組內(nèi)供給所述燃料氣體；同時以比所述通常工作時更高的速度向所述燃料電池組內(nèi)供給氧化氣體。
本發(fā)明的燃料電池系統(tǒng)的液體排出方法，是將燃料電池組內(nèi)的至少液體排出的燃料電池系統(tǒng)的液體排出方法，其中，在所述燃料電池組的起動時，向所述燃料電池組內(nèi)供給比所述燃料電池組的通常工作時所供給的反應(yīng)氣體更高速的反應(yīng)氣體。
另外，鑒于達成本發(fā)明的經(jīng)過，如果從另外的多個觀點捕捉本發(fā)明的要點，如下所述。
即，本發(fā)明的其他的燃料電池系統(tǒng)包括能夠?qū)⑷剂想姵亟M內(nèi)的液體排出的排出通路，其中，在所述燃料電池組的起動時，向所述燃料電池組內(nèi)供給比燃料電池的通常工作時所供給的反應(yīng)氣體更高速度的反應(yīng)氣體。通過供給高速度的反應(yīng)氣體，可以將燃料電池組內(nèi)的殘留液體吹飛，并可靠且迅速地排出。
另外，本發(fā)明的另外的燃料電池系統(tǒng)包括能夠?qū)⑷剂想姵亟M內(nèi)的液體排出的排出通路，其中，在所述燃料電池組的起動時，向所述燃料電池組內(nèi)供給比燃料電池的通常工作時的反應(yīng)氣體的供給量大的供給量的反應(yīng)氣體。通過供給大量的反應(yīng)氣體，可以將燃料電池組內(nèi)的殘留液體吹飛，并可靠且迅速地排出。
另外，本發(fā)明的其他的燃料電池系統(tǒng)包括能夠?qū)⑷剂想姵亟M內(nèi)的液體排出的排出通路，其中，在燃料電池組的起動時，將所述燃料電池組的內(nèi)壓設(shè)為負壓狀態(tài)，從而向所述燃料電池組內(nèi)供給所述反應(yīng)氣體。通過將燃料電池組的內(nèi)壓設(shè)為負壓，可以供給高壓、高速的反應(yīng)氣體或更大的量的反應(yīng)氣體。
優(yōu)選的是，上述負壓狀態(tài)是通過在供給所述反應(yīng)氣體前使所述燃料電池發(fā)電而設(shè)定的。
另外，本發(fā)明的另外的燃料電池系統(tǒng)包括能夠?qū)⑷剂想姵亟M內(nèi)的液體排出的排出通路，其中，在所述反應(yīng)氣體的供給源和所述燃料電池組之間具備可變調(diào)壓閥；在所述燃料電池的起動時，改變所述可變調(diào)壓閥從而向所述燃料電池組內(nèi)供給比通常工作時的反應(yīng)氣體的供給壓高的高壓反應(yīng)氣體。通過可變調(diào)壓閥，可以供給高壓、高速的反應(yīng)氣體。
優(yōu)選的是，所述燃料電池系統(tǒng)在所述排出通路上具備儲存部。
優(yōu)選的是，在所述各燃料電池系統(tǒng)中，在所述燃料電池組的起動時，實施多次所述反應(yīng)氣體的供給。
根據(jù)以上所說明的本發(fā)明，可以提供可以可靠且迅速地排出燃料電池組內(nèi)的液體的燃料電池系統(tǒng)以及其液體排出方法。
圖1是概略性地表示本發(fā)明所使用的燃料電池系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；圖2是表示第1實施方式的燃料電池系統(tǒng)的起動時的液體排出處理順序的流程圖；圖3是表示第2實施方式的燃料電池系統(tǒng)的起動時的液體排出處理順序的流程圖；圖4是概略性地表示第3實施方式的燃料電池系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式接下來，以將本發(fā)明使用于車輛的情況為例參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。
<1.第1實施方式的結(jié)構(gòu)>
圖1是概略性地表示本發(fā)明的第1實施方式的燃料電池系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
如該圖所示，作為氧化氣體的空氣(大氣)經(jīng)由空氣供給通路71而被供給燃料電池組20的空氣供給口3。在空氣供給通路71上，設(shè)置有從空氣中除去微粒子的空氣濾清器11、對空氣加壓的壓縮機12、檢測供給空氣壓力的壓力傳感器51以及向空氣添加所需的水分的加濕器13。另外，在空氣濾清器11上設(shè)有檢測空氣流量的圖示省略的空氣流量計。
從燃料電池組20的空氣排出口4排出的空氣排氣，經(jīng)過排氣通路72而被放出到外部。在排出通路72上，設(shè)有檢測排氣壓力的壓力傳感器52、壓力調(diào)整閥14以及加濕器13的熱交換器。壓力調(diào)整閥(減壓閥)14，作為對向燃料電池組20供給的空氣的壓力(空氣壓力)進行設(shè)定的調(diào)壓器而起作用。壓力傳感器51以及52的圖未示的檢測信號被傳送給控制部50。控制部50通過調(diào)整壓縮機12以及壓力調(diào)整閥14從而設(shè)定供給空氣壓力、供給流量。
作為燃料氣體的氫氣，從氫氣供給源31經(jīng)由燃料供給通路75而被供給燃料電池組20的氫氣供給口5。氫氣供給源31由例如高壓氫氣箱、燃料改性器、氫氣吸藏箱等構(gòu)成。在燃料供給通路75上，設(shè)置有檢測氫氣供給源的壓力的壓力傳感器54、調(diào)整向燃料電池組20的氫氣的供給壓力的氫氣調(diào)壓閥32、截流閥41、在燃料供給通路75的異常壓力時開放的減壓閥39、截流閥33以及檢測氫氣的入口壓力的壓力傳感器55。壓力傳感器54以及55的圖未示的檢測信號被供給控制部50。優(yōu)選的是，氫氣調(diào)壓閥32是可以改變調(diào)壓值的可變調(diào)壓閥。通過可變調(diào)壓閥，可以進行高壓·高速的燃料氣體供給以及通常壓力·通常流速下的供給。特別是，可以在燃料電池組20的起動時供給比通常工作時更高壓·高速的燃料氣體。例如可以進行1000升/分或以上，優(yōu)選為5000升/分或以上，更優(yōu)選為10000升/分或以上的高壓·高速的燃料氣體的供給。此處，所謂通常工作時，意思是燃料電池組20的起動結(jié)束，燃料電池系統(tǒng)不存在異常的狀態(tài)，而且是燃料電池組20進行與要求電力相對應(yīng)的發(fā)電的狀態(tài)。對于要求電力，根據(jù)負載(例如車輛情況下的驅(qū)動電機、或者駕駛者的加速要求)，從低電力到高電力要求大范圍的電力，也可以將這些要求電力的范圍解釋為通常工作時。另外，也可以將與從低電力到高電力的要求電力的范圍相對應(yīng)的燃料電池組20的工作時的燃料氣體、氧化氣體的供給狀態(tài)(壓力、流速、流量)解釋為通常工作時的反應(yīng)氣體的供給狀態(tài)。
因此，本實施方式的燃料電池組20的起動時所供給的燃料氣體(反應(yīng)氣體)的供給狀態(tài)，為比通常工作時的反應(yīng)氣體的供給狀態(tài)更大的值。另外，作為其他的實施方式，也可以將與通常工作時要求高電力的一部分較高要求電力的范圍相對應(yīng)的反應(yīng)氣體的供給狀態(tài)解釋為起動時的供給狀態(tài)?？傊梢栽谌剂想姵亟M20的通常工作時的上限電力附近的反應(yīng)氣體的供給狀態(tài)下供給。這樣，起動時的反應(yīng)氣體的供給狀態(tài)和通常工作時的反應(yīng)氣體的供給狀態(tài)，可以根據(jù)燃料電池系統(tǒng)的額定值適當(dāng)設(shè)定。
另外，如后所述，也可以采用沒有使用可變調(diào)壓閥的例子。
在燃料電池組20中沒有被消耗的氫氣作為氫氣排氣而從氫氣循環(huán)通路76排出，返回到燃料供給通路75的截流閥41的下游側(cè)。在氫氣循環(huán)通路76上，設(shè)置有檢測氫氣排氣溫度的溫度傳感器63、控制氫氣排氣的排出的截流閥34、從氫氣排氣回收水分的氣液分離器35、將回收的水回收到圖未示的箱內(nèi)的排水閥36、對氫氣排氣加壓的氫氣泵37以及逆流阻止閥40。溫度傳感器63的圖未示的檢測信號被供給控制部50。氫氣泵37由控制部50控制動作。氫氣排氣在燃料供給通路75內(nèi)與氫氣合流，被供給燃料電池組20然后再利用。逆流阻止閥40防止燃料供給通路75的氫氣排氣逆流回氫氣循環(huán)通路76側(cè)。
氫氣循環(huán)通路76(排出通路)，經(jīng)由清除閥38通過清除流道77而連接在排氣通路72上。清除閥38為電磁式的截流閥，通過來自控制部50的指令工作，由此向外部放出(清除)氫氣排氣。通過間歇地進行該清除動作，可防止由于氫氣排氣的循環(huán)重復(fù)進行而增加燃料極側(cè)的氫氣排氣的異物濃度并從而降低電池電壓。優(yōu)選的是，在從燃料電池組20的出口6(排出口)附近，設(shè)置有暫時儲存氫氣排氣的儲存部30。通過該儲存部30，即使在燃料電池組20的起動時導(dǎo)入大量的氫氣也可以將其回收。在沒有設(shè)置儲存部30時，可以考慮使在高壓下被供給燃料電池組20的氫氣流入氫氣循環(huán)通路76，并根據(jù)需要通過清除閥38等排出。
進而，在燃料電池組20的冷卻水出入口上，設(shè)有使冷卻水循環(huán)的冷卻通路74。在冷卻通路74上，設(shè)有檢測從燃料電池組20排出的冷卻水的溫度的溫度傳感器61、將冷卻水的熱量向外部散熱的散熱器(熱交換器)21、對冷卻水加壓從而使其循環(huán)的泵22以及檢測向燃料電池組20供給的冷卻水的溫度的溫度傳感器62。
控制部50，接受圖未示的車輛的加速信號等要求負載、來自燃料電池系統(tǒng)的各部分的傳感器等的控制信息，控制各種閥類、電機類的運轉(zhuǎn)。控制部50由圖未示的控制計算機系統(tǒng)構(gòu)成。控制計算機系統(tǒng)可以由公知的可以得到的系統(tǒng)構(gòu)成。
<2.控制流程>
接下來，參照圖2所示的流程，對第1實施方式的燃料電池系統(tǒng)的控制部50的起動時的液體排出動作進行說明?？刂撇?0，如上所述由控制用計算機構(gòu)成，根據(jù)圖未示的控制程序執(zhí)行燃料電池系統(tǒng)的各部分動作的控制。
在第1實施方式中，在燃料電池組20的起動之后使用系統(tǒng)內(nèi)的殘留氫氣進行燃料電池組20的發(fā)電，使電池組20內(nèi)為負壓狀態(tài)，之后從氫氣供給源31供給氫氣。
首先，在起動燃料電池組20之后(步驟11)，不供給氫氣而進行發(fā)電(步驟12)。具體地說，在關(guān)閉截止閥33的狀態(tài)下進行發(fā)電。由此消耗系統(tǒng)內(nèi)的殘留氫氣，從而使電池組20內(nèi)為負壓狀態(tài)。通過發(fā)電而得到的電力可以向圖未示的蓄電池充電，或者用于輔機類的驅(qū)動。接下來，檢測電池電壓的降低或者燃料電池組20內(nèi)的負壓(步驟13)。所謂電池電壓的降低，意味著將要消耗的氫氣量較少，所以即使電池組20內(nèi)沒有變?yōu)樨搲阂策M入下面的步驟。在沒有檢測到電池電壓的降低或者燃料電池組20內(nèi)的負壓的任何一種時(步驟13否)，返回步驟12繼續(xù)發(fā)電動作。
在電池電壓降低或者燃料電池組內(nèi)變?yōu)樨搲簳r(步驟13是)，從氫氣供給源31供給氫氣(步驟14)。在燃料電池組20內(nèi)變?yōu)樨搲簳r，導(dǎo)入燃料電池組20內(nèi)的氫氣高速地流動，可以除去生成水、結(jié)露水等殘留液體。另外，氫氣只要可以通過高壓供給，其方法沒有限定，可以通過使用上述的可變調(diào)壓閥的方法、使用不經(jīng)由后述的氫氣調(diào)壓閥32的圖未示的旁通通路的方法、通過圖未示的泵加壓的方法，也可以利用循環(huán)泵37而形成為負壓狀態(tài)。另外，也可以反復(fù)多次上述步驟12～14的處理。另外，可以設(shè)置燃料電池組20的下游的儲存部30，也可以不設(shè)置儲存部30。
接下來，參照圖3所示的流程圖，對第2實施方式的燃料電池系統(tǒng)的控制部50的起動時的液體排出動作進行說明。
在第2實施方式中，使用上述的可變調(diào)壓閥32，在燃料電池組20的起動之后向燃料電池組20內(nèi)供給比通常工作時更高壓的氫氣。
首先，在起動燃料電池組20之后(步驟21)，將氫氣調(diào)壓閥的調(diào)壓值設(shè)定得較高(步驟22)。該設(shè)定通過控制部50進行。然后，開始從氫氣供給源31的氫氣供給(步驟23)。使氫氣的供給持續(xù)預(yù)先確定的規(guī)定時間(S24)，除去了殘留液體后使氫氣調(diào)壓值返回到通常時的值(步驟25)。由此，可以向燃料電池組20內(nèi)導(dǎo)入高壓的氫氣，除去生成水、結(jié)露水等殘留液體。
接下來，以不同點為中心對圖4所示的第3實施方式的燃料電池系統(tǒng)的液體排出動作進行說明。
與第1實施方式的不同點是，不將氫氣調(diào)壓閥32構(gòu)成為可變調(diào)壓閥，而構(gòu)成為機械式調(diào)壓閥，進而設(shè)置使氫氣調(diào)壓閥32旁通的旁通通路80，同時設(shè)置進行向旁通通路80的切換用的開閉閥81。
機械式氫氣調(diào)壓閥32，例如以隔膜式構(gòu)成，通過作用在隔膜的兩面上的推力的平衡調(diào)整氫氣向燃料電池組20的供給壓。這種機械式調(diào)壓閥，可以是利用大氣壓力的調(diào)壓閥，也可以是利用彈簧等的調(diào)壓閥。
旁通通路80與燃料供給通路75平行地設(shè)置而不經(jīng)由氫氣調(diào)壓閥32。旁通通路80的上游側(cè)與燃料供給通路75的連接點，位于在氫氣調(diào)壓閥32與氫氣供給源31之間的開閉閥81的第1端口。另外，旁通通路80的下游側(cè)與燃料供給通路75的連接點，位于氫氣調(diào)壓閥32與減壓閥39之間。但是，這些上游側(cè)以及下游側(cè)連接點的位置并不限定于此。
開閉閥81由例如電磁式的三通閥構(gòu)成，由控制部50進行開閉控制。開閉閥81的流入側(cè)的第2端口，被連接在燃料供給通路75的氫氣供給源31側(cè)，開閉閥81的第3端口，被連接在燃料供給通路75的氫氣調(diào)壓閥32側(cè)。通過使開閉閥81開閉，可以將氫氣的向燃料電池組2的供給通路在氫氣調(diào)壓閥32和旁通通路80之間切換。另外，除了上述結(jié)構(gòu)，也可以將開閉閥81的端口數(shù)設(shè)為兩個，并將開閉閥81設(shè)置在旁通通路80上。
為了除去燃料電池組20內(nèi)的生成水、結(jié)露水等殘留液體而向燃料電池組20供給高速的氫氣，可以通過控制部50進行以下的控制。即，在燃料電池組20的起動時，將開閉閥81切換到旁通通路80側(cè)，不經(jīng)由氫氣調(diào)壓閥32而從旁通通路80向燃料電池組20內(nèi)供給氫氣。另一方面，在燃料電池組20的通常工作時，將開閉閥81切換到通常的設(shè)定，不經(jīng)由旁通通路80而經(jīng)由氫氣調(diào)壓閥32向燃料電池組20內(nèi)供給氫氣。另外，在為將端口數(shù)為兩個的開閉閥81設(shè)置在旁通通路80上的結(jié)構(gòu)時，關(guān)閉開閉閥81時(通常工作時)，通過氫氣調(diào)壓閥32將進口壓力(一次壓)減壓成預(yù)定的出口壓力(二次壓)然后輸出。另一方面，例如當(dāng)在燃料電池組20的起動時，打開旁通通路80上的開閉閥81時，不通過旁通通路81對進口壓力調(diào)壓(減壓)地向下游流出。此時，氫氣調(diào)壓閥32成為流道阻力，所以經(jīng)由氫氣調(diào)壓閥32的氫氣與流過旁通通路80的氫氣相比變?yōu)樯倭俊?br> 在上述的各實施方式中，以陽極側(cè)的燃料氣體(反應(yīng)氣體)為例進行了說明，但對于陰極側(cè)，也可以在燃料電池組20的起動時向燃料電池組內(nèi)供給比通常工作時的氧化氣體(反應(yīng)氣體)供給量更高速的氧化氣體。其結(jié)果，可以將陰極側(cè)的生成水·結(jié)露水向外部排出。優(yōu)選的是，在燃料電池組20的起動時，對陽極側(cè)和陰極側(cè)雙方同時地向燃料電池組20內(nèi)供給比通常工作時的氣體供給量更高速的氧化氣體，由此可以降低陽極側(cè)和陰極側(cè)的膜壓差。由此，可以抑制電池組20內(nèi)的單格電池的電解質(zhì)膜的損傷，同時可向外部排出生成水·結(jié)露水。
另外，高壓氫氣的供給停止，也可以通過檢測燃料電池組20內(nèi)的壓力、排出氣體的壓力、流量等而進行。
另外，也可以反復(fù)多次上述高壓的氫氣的導(dǎo)入。
另外，在本實施方式中設(shè)置了燃料電池組20下游的儲存部30，但也可以不設(shè)置儲存部。
以上所說明的各實施方式，可以單獨使用，也可以組合使用。另外，也可以執(zhí)行多次高壓氫氣的導(dǎo)入。
權(quán)利要求
1.一種燃料電池系統(tǒng)，該燃料電池系統(tǒng)包括能夠?qū)⑷剂想姵亟M內(nèi)的至少液體排出的排出通路，其特征在于在所述燃料電池組的起動時，向所述燃料電池組內(nèi)供給比所述燃料電池組的通常工作時所供給的反應(yīng)氣體更高速度的反應(yīng)氣體。
2.如權(quán)利要求
1所述的燃料電池系統(tǒng)，其特征在于所述燃料電池組包括所述反應(yīng)氣體的供給口和排出口；所述反應(yīng)氣體，從所述供給口供給到所述燃料電池組內(nèi)，并從所述排出口向所述排出通路排出。
3.如權(quán)利要求
1或2所述的燃料電池系統(tǒng)，其特征在于在所述燃料電池組的起動時，向所述燃料電池組內(nèi)供給1000升/分或以上的所述反應(yīng)氣體。
4.如權(quán)利要求
3所述的燃料電池系統(tǒng)，其特征在于在所述燃料電池組的起動時，向所述燃料電池組內(nèi)供給5000升/分或以上的所述反應(yīng)氣體。
5.如權(quán)利要求
1～4中的任一項所述的燃料電池系統(tǒng)，其特征在于在所述燃料電池組的起動時，向所述燃料電池組內(nèi)供給比所述通常工作時的反應(yīng)氣體的供給量大的供給量的反應(yīng)氣體。
6.如權(quán)利要求
1～4中的任一項所述的燃料電池系統(tǒng)，其特征在于在所述燃料電池組的起動時，將所述燃料電池組的內(nèi)壓設(shè)為負壓狀態(tài)從而向所述燃料電池組內(nèi)供給所述反應(yīng)氣體。
7.如權(quán)利要求
6所述的燃料電池系統(tǒng)，其特征在于所述負壓狀態(tài)是通過在供給所述反應(yīng)氣體前使所述燃料電池組發(fā)電而設(shè)定的。
8.如權(quán)利要求
6所述的燃料電池系統(tǒng)，其特征在于在所述排出通路上設(shè)置有泵；所述負壓狀態(tài)是通過驅(qū)動所述泵而設(shè)定的。
9.如權(quán)利要求
1～4中的任一項所述的燃料電池系統(tǒng)，其特征在于在所述反應(yīng)氣體的供給源和所述燃料電池組之間具備可變調(diào)壓閥；在所述燃料電池組的起動時，改變所述可變調(diào)壓閥從而向所述燃料電池組內(nèi)供給比所述通常工作時的反應(yīng)氣體的供給壓高的高壓反應(yīng)氣體。
10.如權(quán)利要求
1～4中的任一項所述的燃料電池系統(tǒng)，其特征在于還具備設(shè)置在所述反應(yīng)氣體的供給源和所述燃料電池組之間的調(diào)壓閥；和使所述調(diào)壓閥旁通的旁通通路；其中，在所述燃料電池組的起動時從所述旁通通路向所述燃料電池組內(nèi)供給所述反應(yīng)氣體；在所述燃料電池組的通常工作時經(jīng)由所述調(diào)壓閥向所述燃料電池組內(nèi)供給所述反應(yīng)氣體。
11.如權(quán)利要求
1～10中的任一項所述的燃料電池系統(tǒng)，其特征在于在所述燃料電池組的起動時，實施多次所述反應(yīng)氣體的供給。
12.如權(quán)利要求
1～11中的任一項所述的燃料電池系統(tǒng)，其特征在于在所述排出通路上具備儲存部。
13.如權(quán)利要求
1～11中的任一項所述的燃料電池系統(tǒng)，其特征在于，還具備用于向所述燃料電池組供給所述反應(yīng)氣體的供給通路；和連接在所述供給通路上，用于使從所述燃料電池組排出的所述反應(yīng)氣體返回到所述供給通路的循環(huán)通路。
14.如權(quán)利要求
13所述的燃料電池系統(tǒng)，其特征在于在所述循環(huán)通路上具備儲存部。
15.如權(quán)利要求
13或14所述的燃料電池系統(tǒng)，其特征在于所述循環(huán)通路是所述排出通路的一部分。
16.如權(quán)利要求
1～15中的任一項所述的燃料電池系統(tǒng)，其特征在于所述反應(yīng)氣體是燃料氣體。
17.如權(quán)利要求
16所述的燃料電池系統(tǒng)，其特征在于在所述燃料電池組的起動時，以比所述通常工作時更高的速度向所述燃料電池組內(nèi)供給所述燃料氣體；同時以比所述通常工作時更高的速度向所述燃料電池組內(nèi)供給氧化氣體。
18.一種燃料電池系統(tǒng)的液體排出方法，該燃料電池系統(tǒng)的液體排出方法將燃料電池組內(nèi)的至少液體排出，其特征在于在所述燃料電池組的起動時，向所述燃料電池組內(nèi)供給比所述燃料電池組的通常工作時所供給的反應(yīng)氣體更高速的反應(yīng)氣體。
專利摘要
提供一種可以可靠且迅速地向外部排出燃料電池組內(nèi)的液體的燃料電池系統(tǒng)。該燃料電池系統(tǒng)包括能夠?qū)⑷剂想姵亟M(20)內(nèi)的至少液體排出的排出通路(76)，其特征在于在燃料電池組(20)的起動時，向燃料電池組(20)內(nèi)供給比燃料電池組(20)的通常工作時所供給的反應(yīng)氣體更高速度或大量的反應(yīng)氣體。通過在起動前供給高速度或大量的反應(yīng)氣體，可以將燃料電池組20內(nèi)的殘留液體吹飛，并可靠且迅速地向外部排出。另外，通過在排出通路(76)上設(shè)置儲存部(30)，或者在燃料電池組(20)的起動時，將燃料電池組的內(nèi)壓設(shè)為負壓狀態(tài)，可以使排出更容易。
文檔編號H01M8/04GK1993853SQ200580026807
公開日2007年7月4日 申請日期2005年8月4日
發(fā)明者木崎干士 申請人:豐田自動車株式會社導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan